Der digitale Zwilling erinnert in vielerlei Hinsicht an die Anfänge des Personalcomputers. Ursprünglich erforderte die Erstellung eines digitalen Zwillings eine hohe Rechenleistung und mehrere Ingenieure, die rund um die Uhr an der Entwicklung digitaler Darstellungen physischer Modelle arbeiteten. Und genau wie beim Personal Computer führte der technologische Fortschritt zur Entwicklung von Cloud-basierten Lösungen für den digitalen Zwilling, die es jedem ermöglichen, die digitale Transformation und ihre Vorteile zu erkunden.
Heute wird erwartet, dass der Markt für digitale Zwillinge exponentiell wachsen wird, und dieses Wachstum wird durch die rund 20 Milliarden Sensoren und Endpunkte auf der ganzen Welt angetrieben. Fortschritte im IoT und IIoT haben ebenfalls dazu beigetragen, dass die Akzeptanz der digitalen Zwillingstechnologie gestiegen ist, was einige der Gründe dafür sind, dass heute digitale Darstellungen von fast jedem Unternehmen oder Prozess erstellt werden können.
Zu den Vorteilen des digitalen Zwillings gehört die Möglichkeit, Entscheidungen in Echtzeit zu treffen, Einblicke in komplexe Prozesse oder Systeme zu erhalten und besser für die Zukunft zu planen. Sie können erkunden, wie der digitale Zwilling Ihr Unternehmen oder Ihre individuellen Ziele unterstützen kann, indem Sie hier relevante Fallstudien lesen. Um diese Vorteile nutzen zu können, muss ein digitaler Zwilling eines ausgewählten Prozesses, Objekts, einer Einrichtung oder eines Systems erstellt werden, worum es in diesem Beitrag geht. Wenn Sie sich also schon immer gefragt haben, was es braucht, um einen digitalen Zwilling zu entwickeln, dann empfehlen wir Ihnen, diesen Beitrag als Lesezeichen zu speichern.
5 Dinge, die Sie über die Erstellung eines digitalen Zwillings wissen sollten
Die Aufgabe, einen digitalen Zwilling zu erstellen, mag entmutigend klingen, aber wie bei den meisten Aktivitäten vereinfacht es den Prozess, wenn man sich kopfüber in den Prozess stürzt, ohne zu viel nachzudenken. Sobald Sie die erforderlichen Werkzeuge für die Erstellung eines digitalen Zwillings haben, bieten Ihnen die unterstützenden Technologien wie Simio Aufforderungen und interaktive Informationen, die Sie für den Abschluss des Prozesses benötigen. Um einen digitalen Zwilling erfolgreich zu erstellen, müssen Sie Folgendes wissen und über die erforderlichen Ressourcen verfügen:
1. Die Definition des Systems
Der erste Schritt zur Erstellung eines digitalen Zwillings ist die Definition des zu digitalisierenden Systems, Prozesses oder Objekts. Dazu ist ein Verständnis der Einheit erforderlich, und das kann nur durch Datenerfassung erreicht werden. Daten definieren also das System, das digitalisiert und in den digitalen Raum eingeführt werden soll.
Der Prozess der Datenerfassung ist im Allgemeinen fließend und hängt von der zu betrachtenden Einheit oder dem System ab. In Fertigungsanlagen können die Daten, die ein System oder einen Prozess definieren, von Anlagen innerhalb einer Anlage stammen. Zu diesen Anlagen gehören Originalgeräte, Werkstattlayouts, Arbeitsstationen und IoT-Geräte. Die Daten aus diesen Anlagen werden mithilfe von Smart Edge-Geräten, RFIDs, Mensch-Maschine-Schnittstellen und anderen Technologien erfasst, die die Datenerfassung vorantreiben.
Bei physischen Objekten wie Fahrzeugen erfolgt die Datenerfassung über Sensoren, Aktuatoren, Steuerungen und andere intelligente Randgeräte innerhalb des Systems. 3D-Scanner können auch verwendet werden, um Punktwolken zu extrahieren, wenn kleine bis mittelgroße Objekte digitalisiert werden. Die erfolgreiche Erfassung der Daten, die ein System oder Objekt produziert, definiert das System und ist der erste Schritt zur Erstellung eines digitalen Zwillings.
2. Die Identität der Dinge
Einer der Vorteile eines digitalen Zwillings ist die Möglichkeit, Prozesse zu automatisieren und Simulationen zu entwickeln, mit denen analysiert werden kann, wie ein System unter verschiedenen Randbedingungen funktioniert. Das bedeutet, dass das zu digitalisierende System oder die zu digitalisierende Einrichtung über eine eigene, eindeutige Identität verfügen muss, die sicherstellt, dass seine Aktionen autonom sind, wenn es in ein System eingeführt wird.
Um dies zu erreichen, verwenden viele digitale Zwillingsplattformen dezentrale Identifikatoren, die die digitale Identität eines selbständigen Objekts oder einer Einrichtung verifizieren. Wenn beispielsweise ein digitaler Zwilling einer Einrichtung entwickelt wird, hat das gesamte System seine eigene eindeutige Identität und Vermögenswerte innerhalb der Einrichtung werden mit eindeutigen Identitäten verifiziert, um sicherzustellen, dass ihre Handlungen bei der Ausführung von Simulationen innerhalb der digitalen Zwillingsumgebung autonom sind.
3. Intuitive digitale Zwillingsschnittstelle
Ein weiteres wichtiges Element oder eine wichtige Entscheidung bei der Erstellung eines digitalen Zwillings ist die Auswahl einer Technologie oder Software, mit der Sie Ihre Ziele erreichen können. Sie müssen sich darüber im Klaren sein, wie die Technologie Ihnen helfen kann, Ihre Ziele eines digitalen Zwillings zu erreichen. Bei der Auswahl einer Software oder Plattform für den digitalen Zwilling müssen Sie u. a. folgende Punkte berücksichtigen:
Wie die Software den Datenfluss von den IoT-Geräten oder Anlagen und anderen Unternehmenssystemen handhabt, die zum Verständnis und zur Digitalisierung des gewählten Prozesses erforderlich sind.
Sie müssen verstehen, wie die Software physische Objekte oder Vermögenswerte in ihrem digitalen Ökosystem wiederherstellt. Einige Technologien unterstützen die Verwendung von 3D-Modellen und Animationen bei der Wiederherstellung von Objekten, während andere diese Klarheit nicht bieten.
Bei der Digitalisierung komplexer Systeme mit Hunderten von Variablen, die große Datensätze erzeugen, steigt der Bedarf an Rechenressourcen für die Erstellung und Verwaltung eines digitalen Zwillings. Daher sind Rechenleistung und Ressourcen bei der Auswahl einer Plattform oder Lösung für den digitalen Zwilling von entscheidender Bedeutung. Die besten Optionen sind skalierbare digitale Zwillingstechnologien, die die Cloud für die Bereitstellung ihrer Dienste nutzen.
Eine intuitive Lösung für den digitalen Zwilling vereinfacht auch den Prozess der Erstellung digitaler Darstellungen von physischen Vermögenswerten. Die Technologie sollte auch in der Lage sein, die über den Lebenszyklus eines Vermögenswerts erzeugten Daten zu verstehen oder zumindest die Werkzeuge zu integrieren, die die Identität der Vermögenswerte innerhalb des digitalen Zwillings verwalten können.
Ein weiterer wichtiger Aspekt sind die Funktionen, die der digitale Zwilling erfüllen soll. Wenn er als Überwachungsinstrument für Anlagen oder für die vorausschauende Wartung dienen soll, kann eine begrenzte Software für den digitalen Zwilling verwendet werden, während für Simulationen und Planung eine fortschrittlichere Technologie erforderlich ist.
4. Mit der Umsetzung klein anfangen
Bei der Einführung der Technologie des digitalen Zwillings empfiehlt es sich, klein anzufangen. Das bedeutet, die Leistung einfacher Komponenten oder eines einzelnen IoT-Geräts innerhalb eines Systems zu überwachen und mit der Zeit zu erweitern. Dieser praxisnahe Ansatz ist der beste Weg, um zu verstehen, wie der digitale Zwilling funktioniert und wie er zur Verwaltung größerer Systeme entsprechend Ihren Anforderungen eingesetzt werden kann.
Mit diesem Wissen können Sie dann die anspruchsvolleren Aspekte oder Funktionen erkunden, die der digitale Zwilling bietet, wie z. B. die Durchführung komplexer diskreter Ereignissimulationen und die Planung von Aufgaben. Ein schrittweises Vorgehen bei der Implementierung oder Erstellung eines digitalen Zwillings bietet mehr Lernmöglichkeiten als ein „Rip and Replace“-Ansatz bei der Entwicklung eines solchen.
5. Verstehen Sie die Sicherheitsaspekte
Nach Angaben von Gartner wird es im Jahr 2020 50 Milliarden vernetzte Geräte und 215 Billionen stabile IoT-Verbindungen geben. Wie bereits erwähnt, bringen die zunehmende Verbreitung der Technologie des digitalen Zwillings und die vernetzten Systeme auf der ganzen Welt Sicherheitsprobleme mit sich. Diese Sicherheitsüberlegungen wirken sich auch auf den digitalen Zwilling aus, da ständig Daten von den physischen Anlagen oder Prozessen an die Ökosysteme des digitalen Zwillings übertragen werden.
Bei der Erstellung eines digitalen Zwillings muss ein Plan vorhanden sein, um sichere Kommunikationskanäle über Netzwerke und andere Schwachstellen zu handhaben. Um dies effektiv zu tun, ist ein Verständnis der verschiedenen Kommunikationsprotokolle, die innerhalb eines Systems verwendet werden, erforderlich. Aus diesem Grund müssen bei der Auswahl einer Technologie für den digitalen Zwilling auch die Sicherheitsherausforderungen und die Art und Weise, wie die Plattform das Risiko mindert, berücksichtigt werden.
Erstellung eines digitalen Zwillings mit Simio
Die digitale Zwillingstechnologie von Simio bietet einen umfassenden Rahmen für die Erstellung digitaler Zwillinge physischer Prozesse und Anlagen. Die wichtigsten Aspekte wie 3D-Darstellung , Animation, Skalierungsfunktionen und Simulation können in der Simio-Umgebung realisiert werden.
Wenn richtig erstellt wurde, kann der digitale Zwilling zur Förderung von Initiativen zur Datenanalyse , zur vorausschauenden Wartung, zum Entwurf von Layouts und zur Simulation verschiedener Arbeitsszenarien verwendet werden. So kann jeder oder ein Unternehmen die Vorteile des digitalen Zwillings mit Simio erkunden, um digitale Darstellungen komplexer Systeme oder einfacherer Systeme zu erstellen. Sie können mehr über die Verwendung von Simio zur Erstellung digitaler Zwillingsdarstellungen erfahren, indem Sie sich für den Simio-Grundlagenkurs anmelden.